- •1 Цель работы
- •2 Задачи работы
- •3 Основы теории измерений. Многократные измерения и обработка их результатов
- •4 Порядок выполнения работы
- •4.1 Определение и исключение грубой погрешности результатов измерений
- •4.2 Проверка наличия систематической погрешности в результатах измерений и её исключение
- •4.2.2 Исключить систематическую погрешность
- •4.3 Проверка соответствия распределения результатов измерений нормальному закону
- •4.3.1 Проверка статистической гипотезы с помощью гистограммы
- •4.3.2 Проверка закона распределения с помощью составного критерия
- •4.4 Определение границ доверительного интервала
- •Приложение а
- •Приложение б Пример оформления отчета по лабораторно-практической работе
- •1 Определение наличия и исключение грубых погрешностей из результатов измерений
- •2 Проверка наличия систематической погрешности в результатах измерений
- •3 Определение среднего значения и среднего квадратического отклонения исправленных результатов измерений
- •4 Построение гистограммы
- •5 Проверка соответствия распределения результатов измерений нормальному закону по составному критерию
- •6 Определение границ доверительного интервала
- •7 Запись результатов измерений и их обработки
- •Приложение в Отчет по лабораторно-практической работе №
- •5 Проверка соответствия распределения результатов измерений нормальному закону по составному критерию
- •6 Определение границ доверительного интервала
- •7 Запись результатов измерений и их обработки
1 Определение наличия и исключение грубых погрешностей из результатов измерений
Вычисляется среднее арифметическое значение не исправленных результатов измерений:
Из
каждого значения
вычитается
и возводятся полученные разности в
квадрат, результаты заносятся в третью
колонку сводной таблицы.
Используя сумму значений третьей колонки сводной таблицы вычисляется смещенная оценка дисперсии результатов измерений:
D=
2=
=
Вычисляется оценка среднего квадратического отклонения не исправленных результатов измерений
/
=
=
По правилу «трех сигм» определяются верхняя и нижняя границы результатов измерений, вне которых содержатся погрешности, принимаемые за грубые:
- 3=42,921-(30,239)=42,204,
+3=42,921+(30,239)=43,638.
Результаты измерений, не удовлетворяющие неравенству 42,204 43,638, исключаются из дальнейшей обработки. Таким образом, результаты первого 42,201 и последнего 43,852 измерений, содержащие грубую погрешность, исключаются из ряда измерений.
Для нового ряда, содержащего 25 значений, заново определяется среднее арифметическое значение:
После этого проводятся вычисления и заполняется четвертая колонка сводной таблицы.
2 Проверка наличия систематической погрешности в результатах измерений
Для
проверки наличия систематической
погрешности в результатах измерений
вычисляются квадраты разности последующего
и предыдущего
значений.
Результаты заносятся в пятую колонку
сводной таблицы. Используя сумму пятой
и четвертой колонок сводной таблицы
вычисляют параметр qэксп:
qэксп:=
Для числа измерений n=25 по таблице 3.1 определяется qтабл.=0,6836.
Поскольку qэксп qтабл,, результаты измерений содержат систематическую погрешность, которую необходимо исключить. Для этого, приняв изменение систематической погрешности по линейному закону, по формуле li= Ti, для каждого значения , взяв значение температуры Ti из таблицы 2, определяют li. Полученные результаты заносят в таблицу 3.
Из
результатов измерений по формуле
Xi=X
-i
исключается систематическая
погрешность путем внесения поправки
i,,
численно равной li.
Полученные таким образом результаты
измерений xi,
называемые исправленными, заносятся в
шестую колонку сводной таблицы 2.
3 Определение среднего значения и среднего квадратического отклонения исправленных результатов измерений
2=
=
42,441-(30,064)=42,249,
42,441+(30,064)=42,634
Запись результата измерений:
42,249 xi 42,634, Р=0,95.
4 Построение гистограммы
Построение гистограммы начинается с определения числа интервалов h, на которые разбивается исправленный вариационный ряд результатов наблюдений xi. В данном примере принимается h=5.
Определяются ширина x и половина ширины q интервала группирования:
x=
=0,0464,
q=
=0,0232.
Определяется количество результатов измерений k, содержащихся в каждом интервале. Результаты заносятся в таблицу 3.
Таблица 3 - Таблица интервалов
-
j
Интервал
k
1
- ... 42,366
3
2
42,366...42,413
5
3
42,413...42,459
7
4
42,459...42,505
6
5
42,505...42,552
3
6
42,552...+
1
Построение гистограммы:
Заключение: ___________________________________________________________________________
